面向煤矿井下的多协议融合网关设计

针对现有煤矿安全监测系统中信息传输可靠性差、异构数据融合度低的问题,设计了一款面向煤矿井下的多协议融合网关。该网关可同时接入不同协议类型的传感器,将多源数据以以太网协议数据的形式传输到远程服务器进行信息融合。在该网关中,物理层通过不同协议(RS232、RS485、CAN、ZigBee)传输介质和接口接收终端的数据信息;协议层对不同的数据格式进行解封,得到终端用户原始数据;系统层通过任务管理和通信调度完成多类型设备的接入;应用层设计用户函数和调用内核空间的网络层协议进行数据封装,得到以太网协议格式的数据后不需处理就可传送到上级节点,完成网关多类型协议数据到以太网协议数据的转换传输。测试结果表明,该网关可以实现RS232、RS485、CAN、ZigBee等协议数据转以太网协议数据的透明传输,且传输时延集中在15ms以内,传输数据丢包率低,具有很强的通信可靠性。     

以太网和CAN总线的协议转换

CAN总线和工业以太网越来越多地使用在矿山建设上。在矿山数据管理层,基于标准TCP／IP协议的工业以太网得到了巨大的应用,因此研究CAN总线与以太网之间的互联具有重要的现实意义。本文在研究以太网和CAN总线的基础上,分析工业以太网关的具体功能,提出工业以太网和CAN总线的协议互转解决方案。针对煤矿监控系统的特．量设计一种应用层的信息规范,统一了各种煤矿监控设备的数据格式,并研究出了详细的CAN网络与以太网协议的转换,有利于管理层的数据处理。     

接入云平台的吸收式制冷机组远程控制

本文针对新型吸收式制冷机组,设计了接入云平台的制冷机组远程监控系统.重点解决控制现场传感器分布分散、多网络协议异构与本地设备云平台接入的问题,实现了云平台与控制现场的数据共享及远程监控.控制现场采用现场总线技术,设计智能节点,搭建CAN传感器网络.通过嵌入式技术,设计了一款嵌入式云网关,网关采用数据缓存帧作为多协议转换的缓存器,采用无线模块建立与云平台的通路并使用EDP协议,实现控制现场信息对云平台的接入.在云平台设计了制冷机组云监控平台,通过设备信息的云注册与监控界面的设计,建立接入设备在云平台映射,完成机组运行参数在云平台的实时更新.本设计采用本地控制设备接入云平台的方法,实现了新型吸收式制冷机组本地实验数据远程共享和远程监控.     

煤矿安全监控网络中嵌入式网关的研究

设计了一个嵌入式异构网络互联网关,实现计算机网络与现场总线异种网络的互联。讨论了网关的硬件构架以及以太网接口、CAN总线接口的具体设计,介绍分析了嵌入式Linux操作系统下的设备驱动程序、嵌入式TCP/IP的实现过程。在实验室条件下模拟了网关的应用环境,对网关的接口和性能的可靠性和正确性进行了测试,实验结果表明,网关较好地实现了数据通信和协议转换功能。     

基于以太网与CAN网络的UUV实验平台设计与实现

介绍了以太网—CAN网络实验平台的构建思路及设计实现方法;利用以太网终端计算机对无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)的航行深度进行远程遥控;文中主要介绍了网关的软件设计方法,节点接收滤波器和消息标识符的设置及其在多点通信中的应用;该系统目前完成了4个节点的模拟通信并能够保存所有的实验数据,实验结果显示该实验平台有较好的实时性和稳定性,为航行器深度控制系统性能分析提供参考。     

混合动力汽车CAN总线应用协议研究

介绍了CAN总线在混合动力汽车中的应用,研究了CAN通信技术和基于CAN节点的设计,给出了网络结构模式,并采用区域自治、功能分散和分层设计等方法,建立了基于CAN总线的混合动力汽车网络控制平台,为混合动力汽车设计了网络控制单元和内部网关,分析了网络中数据的特点和传输方法,设计了混合动力汽车CAN总线的应用层协议和每个节点的信息帧,介绍了CAN节点硬件的组成和软件的实现方法,为新一代汽车的控制提供了理论基础与依据。     

MVB-CAN网关设计

针对带有CAN接口和MVB接口车载设备之间的互联、互通问题,采用MVB-CAN通信网关对MVB总线信号和CAN总线信号进行数据转换。考虑网关设备抗干扰和电磁兼容问题,设计了以PC/104接口堆叠的MVB-CAN网关结构。考虑数据转换的实时性,MVB-CAN网关设备引入ARM嵌入式芯片和μC/OS-Ⅱ操作系统,开发多线程应用程序。搭建MVB-CAN网络通信测试平台,对该网关进行互联、互通测试。实测结果验证了数据在MVB总线和CAN总线的异构组网通信中转发的可靠性及实时性。测试结果表明,采用MVB-CAN网关设备必将推动国内对于MVB网络和CAN网络车载设备的研发进程。     

CAN/GPRS无线车载网关的设计与实现

CAN/GPRS无线车载网关是整个汽车内部网络与外界交互的数据出口,具有举足轻重的作用.通过项目开发实例,给出网关的具体实现,包括硬件的设计、软件的编写、操作系统的移植、协议转换和无线通信等内容.     

CAN总线与Ethernet互联网关的设计

在对CAN协议及TCP/IP协议栈进行深入研究的基础上,设计了以太网与CAN总线互联网关,该设计可以实现基于TCP/IP协议的计算机网络设备与基于CAN总线协议的底层现场网络互联。通过Visual C＋＋6.0编写了网关上的程序使用了MSComm和WinSock控件提供串口通信和TCP/IP通信功能,通过数据包发送和接收实验表明Can-Ethernet网关设计的有效性。     

一种基于lwIP的CAN/Ethernet嵌入式网关设计

为了实现控制中心的以太网和生产现场CAN总线的互联,完成对生产现场的实时监控,设计了CAN/Ethernet嵌入式网关。通过移植轻量级的TCP/IP协议栈（lwIP）实现了以太网通信所需的TCP/IP协议栈,通过对CAN2.0B数据扩展帧报文标志符的重定义提出并实现了CAN应用层协议,提出了一种转换协议来完成两种协议的转换和对通信的控制,实现了CAN节点和以太网服务器及不同网关下CAN节点之间的通信。     

一种主从式的CAN总线高层协议设计及应用

针对空间粒子探测器阿尔法磁谱仪的地面测试系统,设计一种主从模式的CAN高层协议,通信采用请求/响应方式,即有确认的通信.详细介绍了协议的数据包格式和CAN标识符分配.基于实时操作系统,介绍了协议的软件实现.应用结果表明,该协议满足系统通信带宽要求,且能保证高可靠的通信.     

CAN总线协议到EtherCAT从站协议的转换网关设计

摘要：本文通过对实时工业以太网通信协议EtherCAT的研究,设计了CAN总线主站协议转换为EtherCAT从站协议的通信协议转换网关设备,解决了工业自动化现场CAN总线通信设备与EtherCAT主站控制系统的互连1＂7题,从而保证现场总线设备数据更加高效、快速地传递到中央监控系统。     

一种无线传感网与现场总线通信网关的设计与实现

设计了一种无线传感网与CAN总线、Modbus总线的通信网关。该装置以嵌入式微处理器STM32F207ZG为核心,采用无线通信模块CC2530作为无线传感网汇聚节点。在RS485通信的基础上实现了Modbus协议。STM32F207ZG内部CAN总线控制器配合CAN总线收发模块使网关可以接入CAN总线。试验表明:该网关分别接入Modbus总线、CAN总线均可实现总线监控网络与无线传感网的数据传输,且可以作为新型无线传感网监控系统扩充现场总线数据采集设备的接入点。     

一种适用于煤矿安全监控系统的CAN总线应用层通讯协议

针对煤矿安全监控系统中的CAN总线通讯,提出了一种适用于该系统的应用层通讯协议。通过对CAN2.0B帧结构的分析,根据监控系统的通讯要求对扩展帧的报文标识符的各位进行了定义,用来存放通讯中的控制信息,而8字节长度的数据场可以全部用来存放通讯数据,进而提高了通讯效率。基于管道技术设计了支持多线程通讯的应用层通讯协议,实现了监控系统中的命令和数据并行传输。基于帧号和位图进行数据包的拆分与重组,解决了由于CAN总线本身的短帧结构所造成的大数据量传输困难的问题。最后对通讯过程中的控制协议及其帧格式的构成进行了简要的阐述。     

基于DSP和FPGA的信息化发射平台多协议网关设计

为实现信息化发射平台控制系统不同网段之间互联互通,实现了一种能够对以太网、CAN等不同协议数据进行解析、过滤及转发的多协议网关。该网关采用DSP+FPGA的控制器架构,在FPGA内部通过CAN IP核的方式实现了六路CAN控制器;FPGA内部还实现了一路Microblaze软核,软核上运行lwIP以太网协议栈,实现一路以太网控制器功能。DSP作为控制核心,调用FPGA实现的驱动函数实现以太网和CAN数据收发,并根据特定的转发策略对接收数据进行解析、过滤和转发。试验结果表明,该多协议网关单元具有通信接口种类多、数量多,数据转发实时性强、可靠性高,数据解析、转发规则可编程设定、灵活性高等特点,能够适应不同系统的应用需求。     

基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统

为了提高煤矿井下变电所检测数据和控制数据的可靠性和实时性,提出了一种基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统的设计方案。该系统采用高压开关综合保护器将煤矿井下变电所各种保护检测信号转换成CAN总线数据,每个变电所设置1个或多个监控分站;监控分站采用基于PIC18F4680单片机和ENC28J60以太网控制器开发的CAN总线-以太网协议转换器将CAN总线数据转换成以太网数据帧,并通过以太网传输;地面监控中心的上位机采用多线程技术将以太网数据帧转换为Modbus协议数据,实现对井下变电所的远程监测与控制功能。实际应用表明,采用CAN总线和以太网的网络结构可以较好地满足煤矿井下变电所远程监控系统的要求。     

基于CAN总线和GPRS的无线车载数据传输

汽车内部网的应用和无线车载数据的传输受到越来越多的重视。该文通过具体开发实例,从汽车内部网的组建、CAN/GPRS无线网关的实现和Internet远程监控服务器的软件设计3个方面进行探讨。结合实际应用来描述硬件的设计、底层硬件驱动的编写、汽车内部网应用层协议的设计、ARM-Linux的移植、协议转换、GPRS无线联网和Socket通信等内容。     

CAN总线与以太网互联网关的设计

电梯远程监控系统的关键在于电梯CAN总线与以太网的互联,基于此背景提出一种高性能低成本的解决方案。首先,给出系统总体结构和硬件设计,然后详细阐述软件设计,完成基于μC/OS-II操作系统的嵌入式uIP协议栈的移植开发,并提供软件系统的具体优化方法。最终实现以LPC2368为微处理器和DP83848C以太网控制芯片为核心的CAN总线与以太网互联网关,为工业现场总线与以太网的互联提供了一种可行的解决方案。     

基于IPv6的CAN应用层协议实现

作为车载网络与移动通信网络互联的相关软硬件产品的核心技术,车载网络与IPv6网络的网关设计是互联互通的基础,也是开发的难点。该文论述一种支持IPv6网络连接的控制器局域网络(CAN)应用层协议的设计过程,采用命令故障码表作为IPv6协议和CAN协议应用层级功能的映射工具,描述网关的软件处理流程。在车身开发中进行了具体实现,验证了网关的有效性和正确性。